溶着装置
【課題】容器などの被着物に、蓋材などの溶着物を溶着させるのに、受型や受台を使用せず、また、被着物が変形しやすいものであっても、溶着不良が起こらずきれいに溶着することの出来る溶着装置を提供する。
【解決手段】被着物に溶着物を溶着する溶着装置であって、被着物に接した溶着物を高周波誘導で加熱する加熱手段と、該加熱手段を前記溶着物へ押圧する押圧手段と、前記被着物が押圧によって変形したときに、それに対応して、加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする。
【解決手段】被着物に溶着物を溶着する溶着装置であって、被着物に接した溶着物を高周波誘導で加熱する加熱手段と、該加熱手段を前記溶着物へ押圧する押圧手段と、前記被着物が押圧によって変形したときに、それに対応して、加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶着装置は、容器の開口部を塞ぐフィルム蓋をそのシール層を溶融させて接着して密封する用途や、容器の開口部にキャップと筒状の注出路とその根元に連続するフランジからなるスパウトからなる口栓のスパウトのフランジをそのシール層を溶融させて接着して口栓を取り付けることに用いられている。
【０００３】
容器の開口部を塞ぐフィルム蓋をそのシール層を溶融させて接着して密封する用途には、一般的には、熱板を用いた熱板シールが多く用いられている。例えば、容器の開口部にフランジがある場合は、このフランジ部を受型で受けて、フィルム蓋などの蓋部材をのせ上から熱板を押し当てて、シール層を溶融させて接着し密封することができる。
【０００４】
しかし、口栓のスパウトのフランジのように肉厚の場合は、ほとんどが熱溶融性樹脂単体で成形されているので、容器に触れる面より熱板に触れる面が先に溶けてしまうので、きちんと溶着することが出来ない。
【０００５】
このような口栓を取り付けるには、超音波溶着の技術がある。これは、アンビルと呼ばれる受け台と、ホーンと呼ばれる超音波振動部材の間に、容器の開口部の口栓取り付け部分と口栓を重ねて挟み、圧着しつつ超音波の振動を与え溶着する装置がある。この装置は、ゲーベルトップ型の液体紙容器に口栓を溶着するのによく用いられている。
【０００６】
また、高周波誘導加熱により、口栓やフィルム蓋などの蓋部材を取り付ける方法もある。この方法の場合、金属が高周波誘導加熱するため、口栓のスパウトのフランジ部やフィルム蓋の層構成にアルミニウム箔などの金属を含む多層構成としておき、高周波誘導加熱装置のシールヘッドをフランジやフィルム蓋に接触、または、近接させて、シールヘッドに高周波を通し、金属に渦電流を発生させ、ジュール熱によって金属を発熱させ、シール層を溶融させて接着し密封するものである。
【０００７】
このような高周波誘導加熱を利用した溶着装置としては、ガラス瓶のような容器の口縁部に対し蓋の周縁部を押圧する押圧手段と、蓋の周縁部を加熱する加熱手段とを備え、加熱手段が、高周波誘導加熱装置であるヒートシール装置がある。（特許文献１）
公知文献を以下に示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−２５４５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の溶着装置では、押圧した時に圧力を受ける受型や受け台が必要であったり、また、容器自体が圧力を受けても容易に変形しないものであったりするものであって、受型や受け台を当てることが出来ず、容器が変形しやすいものである場合には、使用できないものである。
【００１０】
例えば、液体紙容器で、成形後に開口部に蓋部材を取り付ける場合など、例として筒状の胴部の両端に底部材と天部材が取り付けられた液体紙容器で天部材の一隅寄りに開口部からなる飲み口が設けられ、内容物を充填後、フィルム蓋や口栓などの蓋材を取り付ける場合は、加熱手段を押し当てると、容器の飲み口の周辺が押し下げられ、特に飲み口が天部材の中央にない場合には、飲み口の周辺が傾いてしまい、加熱手段と密着しないため、均等な加熱が出来ず、また、容器と蓋部材の密着も悪くなり、溶着不良や、溶着してもしわなどが出来てきれいに仕上がらない。
【００１１】
本発明は、容器などの被着物に、蓋材などの溶着物を溶着させるのに、受型や受台を使用せず、また、被着物が変形しやすいものであっても、溶着不良が起こらずきれいに溶着することの出来る溶着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は係る課題に鑑みなされたものであり、請求項１の発明は、被着物に溶着物を溶着する溶着装置であって、
前記被着物に接した前記溶着物を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記溶着物へ押圧する押圧手段と、
前記被着物が押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置である。
【００１３】
本発明の溶着装置は、以上のような構成であって、押圧手段によって押圧された被着物が変形しても、傾き調整手段によって、加熱手段を被着物に密着させた溶着物に均一に押圧出来るので、被着物を溶着物に溶着するときに、溶着不良が起きない。また、加熱手段が高周波誘導であるので、加熱手段を強く被着物に押圧する必要がなく、変形自体も少なくて済む。
【００１４】
本発明の請求項２の発明は、上方に開口部が設けられた紙容器の前記開口部を塞ぐ蓋材を溶着する溶着装置であって、
前記紙容器の前記開口部を塞ぐ前記蓋材を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記蓋材へ押圧する押圧手段と、
前記紙容器の前記開口部の周辺が前記押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置である。
【００１５】
本発明は、被着物と溶着物がそれぞれ、上方に開口部が設けられた紙容器と前記開口部を塞ぐ蓋材であって、押圧によって変形しやすい紙容器に用いても、傾き調整手段によって、加熱手段を紙容器に密着させた蓋材に均一に押圧出来るので、蓋材を紙容器に溶着するときに、溶着不良が起きない。また、加熱手段が高周波誘導であるので、加熱手段を強く蓋材に押圧する必要がなく、変形自体も少なくて済む。
【００１６】
本発明の請求項３の発明は、筒状の胴部の両端に底部材と天部材が取り付けられ、該天部材の一隅寄りに開口部が設けられた紙容器の前記開口部を塞ぐ蓋材を溶着する溶着装置であって、
前記紙容器の前記開口部を塞ぐ前記蓋材を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記蓋材へ押圧する押圧手段と、
前記紙容器の前記開口部の周辺が前記押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置である。
【００１７】
本発明は、被着物と溶着物がそれぞれ、筒状の胴部の両端に底部材と天部材が取り付けられ、該天部材の一隅寄りに開口部が設けられた紙容器と前記開口部を塞ぐ蓋材であって、天部材の一隅寄りに開口部が設けられた紙容器の開口部周辺を押圧すると、天部材の中心側が、天部材の一隅側より大きくへこみ、変形するが、傾き調整手段によって、加熱手段を紙容器に密着させた蓋材に均一に押圧出来るので、蓋材を紙容器に溶着するときに、溶着不良が起きない。また、加熱手段が高周波誘導であるので、加熱手段を強く蓋材に押圧する必要がなく、変形自体も少なくて済む。
【００１８】
本発明の請求項４の発明は、前記加熱手段の先端にシリコンゴムを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶着装置である。
【００１９】
本発明においては、更に加熱手段の先端部にシリコンゴムが備えられていて、押圧するときに、シリコンゴムで蓋材を押圧することになり、蓋材表面の凹凸をシリコンゴムが吸収し、均一に押圧出来るので溶着不良が起こらない。
【００２０】
本発明の請求項５の発明は、前記傾き調節手段が、前記押圧手段に連続する支持体と該支持体の先端に設けられた球体部と、該球体部を埋設し、前記加熱手段に固定された台座部を有し、埋設された前記球体部が回動自由に前記台座に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶着装置である。
【００２１】
本発明においては、傾き調整手段が上記の構成からなり、球体部と台座が回動自由になっているので、わずかな力で容易に支持体と加熱手段の角度が変わり、加熱手段を紙容器などの被着物の変形に対応し、その傾きを変えることが出来る。
【００２２】
本発明の請求項６の発明は、前記傾き調節手段が、前記加熱手段に接続した受圧板と、該受圧板上に保持された球体を有し、受圧板には前記球体を囲むように３本以上の挿入柱が垂直に設けられ、前記押圧手段より延設された押圧板に設けられた挿入孔に前記挿入柱が挿入され、前記挿入柱の先端部が挿入孔より抜けないように、ストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶着装置である。
【００２３】
本発明においては、傾き調整手段が上記の構成からなり、球体が自由に回転できるようになっていて、受圧板と押圧板の角度がわずかな力で容易に変化するので、加熱手段を紙容器などの被着物の変形に対応し、その傾きを変えることが出来る。尚、球体は、受圧板と、押圧板と３本以上の挿入柱に囲まれているので、外れてしまうことはない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の溶着装置は、以上のように、被着物が押圧によって変形したときに、それに対応して、加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有しているので、容器などの被着物に、蓋部材などの溶着物を溶着させるのに、受型や受台を使用せず、また、被着物が変形しやすいものであっても、溶着不良が起こらずきれいに溶着することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）本発明の溶着装置の一例を模式的に示した説明図である。 （ｂ）本発明の溶着装置の一例で溶着する様子を模式的に示した説明図である。
【図２】本発明の溶着装置の一例の傾き調節手段部の説明図である。
【図３】（ａ）本発明の溶着装置の他の例を模式的に示した説明図である。 （ｂ）本発明の溶着装置の他の例で溶着する様子を模式的に示した説明図である。
【図４】本発明の溶着装置の他の例の傾き調節手段部の説明図である。
【図５】（ａ）本発明の溶着装置に用いられる紙容器の一例の斜視図である。 （ｂ）本発明の溶着装置に用いられる紙容器の一例の断面図である。
【図６】（ａ）本発明の溶着装置に用いられる紙容器の他の例の斜視図である。 （ｂ）本発明の溶着装置に用いられる紙容器の他の例の断面図である。
【図７】本発明の溶着装置に用いられる蓋材の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下本発明を実施するための形態につき説明する。
【００２７】
図１（ａ）は、本発明の溶着装置の一例を模式的に示した説明図、図１（ｂ）は、本発明の溶着装置の一例で溶着する様子を模式的に示した説明図、図２は、本発明の溶着装置の一例の傾き調節手段部の説明図である。
【００２８】
まず、高周波誘導で加熱する加熱手段について説明する。高周波誘導とは、必ずしも、３ＭＨｚ以上の周波数に限らず、交流電流で近傍にある導体に渦電流を発生させる現象を指す。加熱手段は、その近傍の被着物あるいは溶着物にある導体に渦電流を発生させ、これによりジュール熱が発生し加熱するものである。
【００２９】
図１（ａ）は、本発明の溶着装置１の一例を模式的に示した説明図であり、胴部１０が円筒状で、筒状の胴部１０の両端に天部材１１と底部材１２が取り付けられ、被着物である該天部材１１の一隅寄りに開口部１３が設けられた液体紙容器の開口部１３に、溶着物であるスパウト１４とキャップ１７からなる口栓のスパウト１４のフランジ部１６を溶着しようとしている状態を示している。
【００３０】
本例の溶着装置１は、加熱手段２の上部に、台座３が取り付けられていて、台座３には球体部４がその埋設され、球体部４には、棒状体５が接続して設けられている。そして、棒状体５は押圧手段６により上下に移動可能となっていて、この上下の移動によって、棒状体５に繋がっている球体部４が上下し、台座３を上下させて、加熱手段２がスパウト１４のフランジ部１６を押圧したり、上方に戻したりできるようになっている。また、加熱手段２の先端には、溶着物であるスパウト１４のフランジ部１６に接する面に、シリコンゴム７が取り付けられ、溶着物の表面に凹凸があっても均一に圧力がかかるようになっている。
【００３１】
押圧手段６として、エアーシリンダーが設けられており、エアーによって、エアーシリンダーのロッドが上下に動き下に移動させたときに押圧するようになっている。本図では、エアーシリンダーのロッドが前記棒状体５と一体として描かれているが、別体で、設けて固定されていても良い。
【００３２】
加熱手段２は、配線によって高周波電源に接続されていて（図示せず）、高周波を加熱手段２に流すことによって、近傍にある金属などの導体を発熱させる。スパウト１４は筒状部１５とフランジ部１６からなっていて、フランジ部１６は、樹脂フィルムとアルミニウム箔が積層されたフィルムを、リング状に打ち抜き、インジェクションの型のフランジ部の位置に装着して、スパウト１４の成形と同時に一体化するインモールド成形によって作られている。このようにすることによって、フランジ部１６にアルミニウム箔層を有するスパウト１４が得られる。尚、キャップ１７がスパウト１４の筒状部１５を覆うように螺合している。（図７を参照）
本例では、アルミニウムを導体としてあげたが、他の導体を層として設けていてもかまわない。例えば、ニクロム、鉄、銅、銀、金、白金などの金属が使用可能であり、また、金属以外の導体も使用可能である。
【００３３】
このアルミニウム箔が高周波によって発熱して、開口部１３にスパウト１４が溶着される。本願で高周波誘導を加熱手段２に用いるのは、強い押圧を必要としないためである。熱板シールなどでは、例えば、１Ｋｇ／ｍ２あるいはそれ以上の押圧が必要であり、超音波では更にそれ以上の圧力では挟む必要があるが、高周波誘導加熱では、被着体と溶着物は密着していれば、融着が可能である。
【００３４】
また、層間に積層されたアルミニウム箔が加熱されるため、シール面と加熱されるアルミニウム箔との距離を近くすることで、加熱部分とシール面との距離を近くすることが出来る。熱板シールでは、スパウトの外面から加熱することになり、シール面が溶融する前に、スパウトの外面が融けて形状が維持できなくなってしまうが、高周波誘導加熱ならスパウト１４のフランジ部１６の厚みが厚くとも容易に溶着できる。
【００３５】
図１（ｂ）は、本例の溶着装置を用いて、溶着する様子を模式的に示した説明図である。押圧手段６のエアーシリンダーによって、棒状体５と球体部４が下に押し下げられ、加熱手段２が容器の開口部１３を塞ぐようにセットされたスパウト１４のフランジ部１６に接する。このとき、開口部１３は、天部材１１の一隅寄りにあるため、開口部１３の天部材１１の一隅側より、天部材１１の中心寄りの方が、押し下げ圧力に弱く、開口部１３の周縁部で図のように傾きが生ずる。
【００３６】
そのとき、球体部４は、図２のように、その半分以上が台座３に設けられた球体部４と略同形の窪みに埋設され、抜けることが無く、且つ、棒状体５に台座３がぶつからない範囲で回動が自由になっているので、台座３は球体部４を中心にして回転し、開口部１３の傾きに応じて台座３も傾き、台座３が取り付けられている加熱手段２も開口部１３の傾きに応じて傾き、開口部１３の周縁部にスパウト１４のフランジ部１６を密着させた状態を保つ。
【００３７】
この状態で加熱手段２に高周波電流を流すと、高周波誘導によって、フランジ部１６のアルミニウム箔が発熱して、樹脂を溶かして、フランジ部１６を開口部１３の周縁部に溶着させる。以上のようにして、紙容器の開口部１３に蓋材である口栓のスパウト１４を溶着することが出来る。
【００３８】
次に、本発明を実施するための他の形態につき説明する。
【００３９】
図３（ａ）は、本発明の溶着装置の他の例を模式的に示した説明図、図３（ｂ）は、本発明の溶着装置の他の例で溶着する様子を模式的に示した説明図、図４は、本発明の溶着装置の他の例の傾き調節手段部の説明図である。
【００４０】
図３（ａ）は、本発明の溶着装置の他の例を模式的に示した説明図であり、胴部１０が円筒状で、筒状の胴部１０の両端に天部材１１と底部材（図示していない）が取り付けられ、被着物である該天部材１１の一隅寄りに開口部１３が設けられた紙容器の開口部１３に、溶着物であるスパウト１４とキャップ１７からなる口栓のスパウト１４のフランジ部１６を溶着しようとしている状態を示している。
【００４１】
本例の溶着装置２１は、加熱手段２の上端から支持棒２２を介して受圧板２３と、該受圧板２３から上に向けて垂直な４本の挿入柱２４が継合されていて、前記加熱手段２よりロッド２８を介して延設された押圧板２６に設けられた挿入孔２７に前記挿入柱２４が挿
入され、先端部が挿入孔２７より抜けないように、ストッパー２９が設けられている。そして、前記４本の挿入柱２４の間に囲まれて、受圧板２３と押圧板２６に挟まれて球体２５が設置されている。
【００４２】
押圧手段６として、エアーシリンダーが設けられており、エアーによって、エアーシリンダーのロッドが上下に動き下に移動させたときに押圧するようになっている。本図では、エアーシリンダーのロッド自体を押圧板６に延設されたロッド２８としているが、別体で設けて継合させても良い。
【００４３】
加熱手段２は、前例と同様に、配線によって高周波電源に接続されていて（図示せず）、高周波電流を加熱手段２に流すことによって、近傍にある金属などの導体を発熱させる。スパウト１４は筒状部１５とフランジ部１６からなっていて、フランジ部１６は、樹脂フィルムの間にアルミニウム箔が積層されたフィルムを、リング状に打ち抜き、インジェクションの型に装着して、スパウト１４の成形と同時に筒状部１５と一体に成形するインモールド成形によって作られている。このようにすることによって、フランジ部１６にアルミニウム箔層を有するスパウト１４が得られる。
【００４４】
本例では、アルミニウムを導体としてあげたが、アルミニウムの代わりに他の導体を層として設けてもかまわない。例えば、ニクロム、鉄、銅、銀、金、白金などの金属が使用可能であり、また、金属以外の導体も使用可能である。
【００４５】
このアルミニウム箔が高周波によって発熱して、開口部１３にスパウト１４のフランジ部１６が溶着される。本願で高周波誘導を加熱手段２に用いるのは、強い押圧を必要としないためである。熱板シールなどでは、例えば、１Ｋｇ／ｍ２あるいはそれ以上の押圧が必要であり、超音波では更にそれ以上の圧力では挟む必要があるが、高周波誘導加熱では、被着体と溶着物は密着していれば、融着が可能である。
【００４６】
また、層間に積層されたアルミニウム箔が加熱されるため、シール面と加熱されたアルミニウム箔との距離を近くすることで、加熱部分とシール面との距離を近くすることが出来る。熱板シールでは、スパウトの外面から加熱することになり、シール面が溶融する前に、スパウトの外面が融けて形状が維持できなくなってしまうが、高周波誘導加熱ならスパウト１４のフランジ部１６の厚みが厚くとも容易に溶着できる。
【００４７】
図３（ｂ）は、溶着する様子を模式的に示した説明図である。押圧手段６のエアーシリンダーによって、ロッド２８と押圧板２６が下に押し下げられ、押圧板２６が球体２５を押し下げる。更に球体２５は、受圧板２３とそれに継合する支持棒２２を押し下げ、加熱手段２が容器の開口部１３にセットされたスパウト１４のフランジ部１６に接する。
【００４８】
このとき、開口部１３は、天部材１１の一隅にあるため、開口部１３の天部材１１の一隅側より、天部材１１の中心側の方が、押し下げ圧力に弱く、開口部１３の周縁部で図のように傾きが生ずる。
【００４９】
押圧板２６と受圧板２３は、球体２５を介して、押圧され、押圧板２６と受圧板２３の角度は自由に変化できるので、結果として、受圧板２３に支持棒２２を介して継合する加熱手段２は、開口部１３の周縁部の傾きに合わせて、その傾きを変えることが出来、開口部１３の周縁部にスパウト１４のフランジ部１６を密着させた状態を保つ。
【００５０】
この状態で加熱手段２に高周波電流を流すと、高周波誘導によって、フランジ部１６のアルミニウム箔が発熱して、樹脂を溶かして、フランジ部１６を開口部１３の周縁部に溶着させる。尚、球体２５は、押圧を受けても容易に変形しない金属、ガラス、硬質プラス
チックなどの剛性のある材料で作られていることが望ましい。
【００５１】
本例の溶着装置２１について、詳しく説明する。図４（ａ）は、溶着装置２１を分解した状態を示す。また、図４（ｂ）は、押圧板２６を上から見た形状を示す。押圧手段６は、ロッド２８を下に押し下げ、また、上に戻せるようになっている。そして、ロッド２８の下端には押圧板２６が継合していて、ロッド２８との上下移動に伴って動くようになっている。押圧板２６は、上から見ると、図４（ｂ）のように、中心にロッド２８が継合され、ロッド２８を中心に、挿入孔２７が３個以上（図では４個）設けられている。
【００５２】
受圧板２３は、下方に支持棒２２を介して加熱手段２に接続していて、加熱手段の下端には、シリコンゴム７が設けられている。そして、受圧板２３の上面には、挿入柱２４が３本以上（この場合は４本）垂設されており、溶着装置２１を組み立てる場合は、受圧板２３の上で、４本の挿入柱２４の間に、球体２５を入れて、挿入柱２４を押圧板２６の挿入孔２７にそれぞれ挿入し、ストッパー２９で挿入柱２４が挿入孔２７より抜けないように止める。挿入柱２４は、球体２５の直径より長く挿入柱２４の上端が押圧板２６の上に出るようにしてある。これにより、押圧板２６と受圧板２３の傾きは自由に変わる事が出来る。
【００５３】
次に、被着物である紙容器と溶着物である蓋材について説明する。図５（ａ）は紙容器の一例の斜視図であり、図５（ｂ）は紙容器の一例の断面図である。本例の紙容器は筒状の胴部１０と、その上下両端に天部材１１と底部材１２が設けられている。底部材１２の周縁部を垂直に下方に折り、胴部１０の下端寄りに差込み、胴部１０の下端を内方から上方に折り曲げ、底部材１２の周縁部を包むよう接着する。
【００５４】
同様に、天部材１１の周縁部を垂直に折って立ち上げ、胴部１０の上端寄りに差込み、胴部１０の上端を内方から下方に折り曲げ、天部材１１の垂直に立ち上げた周縁部を包むようにして接着して本例の紙容器を形成する。尚、天部材１１には開口部１３が開けられている。
【００５５】
図６（ａ）は紙容器の他の例の斜視図であり、図６（ｂ）は紙容器の他の例の断面図である。本例の紙容器は筒状の胴部１０と、その下端に底部材１２を設け、上端は、トップカールを設けて、トップカール部３０の上端に紙蓋（天部材１１）が接着されている。
【００５６】
本例の紙容器の底部分は前例と同様である。底部材１２の周縁部を垂直に下方に折り、胴部１０の下端寄りに差込み、胴部１０の下端を内方から上方に折り曲げ、底部材１２の周縁部を包むよう接着する。胴部１０の上端は、外側に曲げてトップカール部３０を形成して、そのトップカール部３０に紙を主体とする紙蓋（天部材１２）を接着させて紙容器を形成する。尚、紙蓋（天部材１２）には開口部１３が開けられている。
【００５７】
図７は、キャップ１７とスパウト１４からなる蓋材の一例の口栓である。本例では、キャップ１７とスパウト１４は螺合している。スパウト１４は紙容器の開口部周縁部に溶着するフランジ部１６と、内容物の取り出し口となる筒状部１５とを有す。本例では更に、筒状部１５の下方に取り出し口を封止する封鎖板１８と、封鎖板１８を開封するためのプルリング１９を有している。また、フランジ部１６の層間には、導体２０であるアルミニウム箔が埋設されている。
【００５８】
本例では、蓋材として口栓の一例を説明したが、本発明においては他の形状の口栓であっても、フランジ部があり、その層間に導体を有していれば、どのような形状の口栓でもかまわない。また、口栓に限ることはなく、蓋材として、フィルム状やシート状の積層体の蓋材も包含される。積層体の蓋材に、アルミニウム箔などの導体が積層されていれば、本発明の溶着装置で使用可能である。
【００５９】
また、紙容器として２例を説明したが、これに限るものではない。紙容器上部に蓋材で塞ぐ開口部が設けられた紙容器であればよい。また、紙容器などの被着物としては、容易に押圧によって変形しやすい被着物であって、溶着物を高周波誘導によって、加熱して溶着するものであればかまわない。
【００６０】
傾き調整手段についても、前述の２例以外のものでもかまわない。例えば、市販されているユニバーサルジョイントを用いても良い。本発明の溶着装置１の一例で説明した傾き調整手段に類似しているツェッパジョイントを用いても良いし、十字形のクロススパイダを用いたカルダンジョイントを用いても良い。また、押圧によって変形して傾く向きが、一方向である紙容器などの被着物であれば、十字形のクロススパイダを用いずに、ひとつの回転軸で回動可能に連結されているものも傾き調整手段として使用できる。
【００６１】
なお、本発明において、紙容器は紙を主体し、溶着のための樹脂層が溶着部の外層にあればよい。紙容器の内容物としては液体に限らず、蓋材を開けて取り出し可能なものなら限定されない。本発明の溶着装置で用いられる紙容器に充填されるものとしては、液体なら醤油、だしの素、酢類、そば・うどんつゆなどの調味料や、ドレッシング、薬品などがあげられる。また、顆粒ならば和風、中華、洋風の顆粒状の調味料や、ふりかけ、スープの素、薬品などがあり、また、粉体であれば、小麦粉や粉末薬品などに使用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・溶着装置
２・・・加熱手段
３・・・台座
４・・・球体部
５・・・棒状体
６・・・押圧手段
７・・・シリコンゴム
１０・・・胴部
１１・・・天部材
１２・・・底部材
１３・・・開口部
１４・・・スパウト
１５・・・筒状部
１６・・・フランジ部
１７・・・キャップ
１８・・・封鎖板
１９・・・プルリング
２０・・・導体
２１・・・溶着装置
２２・・・支持棒
２３・・・受圧板
２４・・・挿入柱
２５・・・球体
２６・・・押圧板
２７・・・挿入孔
２８・・・ロッド
２９・・・ストッパー
３０・・・トップカール部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶着装置は、容器の開口部を塞ぐフィルム蓋をそのシール層を溶融させて接着して密封する用途や、容器の開口部にキャップと筒状の注出路とその根元に連続するフランジからなるスパウトからなる口栓のスパウトのフランジをそのシール層を溶融させて接着して口栓を取り付けることに用いられている。
【０００３】
容器の開口部を塞ぐフィルム蓋をそのシール層を溶融させて接着して密封する用途には、一般的には、熱板を用いた熱板シールが多く用いられている。例えば、容器の開口部にフランジがある場合は、このフランジ部を受型で受けて、フィルム蓋などの蓋部材をのせ上から熱板を押し当てて、シール層を溶融させて接着し密封することができる。
【０００４】
しかし、口栓のスパウトのフランジのように肉厚の場合は、ほとんどが熱溶融性樹脂単体で成形されているので、容器に触れる面より熱板に触れる面が先に溶けてしまうので、きちんと溶着することが出来ない。
【０００５】
このような口栓を取り付けるには、超音波溶着の技術がある。これは、アンビルと呼ばれる受け台と、ホーンと呼ばれる超音波振動部材の間に、容器の開口部の口栓取り付け部分と口栓を重ねて挟み、圧着しつつ超音波の振動を与え溶着する装置がある。この装置は、ゲーベルトップ型の液体紙容器に口栓を溶着するのによく用いられている。
【０００６】
また、高周波誘導加熱により、口栓やフィルム蓋などの蓋部材を取り付ける方法もある。この方法の場合、金属が高周波誘導加熱するため、口栓のスパウトのフランジ部やフィルム蓋の層構成にアルミニウム箔などの金属を含む多層構成としておき、高周波誘導加熱装置のシールヘッドをフランジやフィルム蓋に接触、または、近接させて、シールヘッドに高周波を通し、金属に渦電流を発生させ、ジュール熱によって金属を発熱させ、シール層を溶融させて接着し密封するものである。
【０００７】
このような高周波誘導加熱を利用した溶着装置としては、ガラス瓶のような容器の口縁部に対し蓋の周縁部を押圧する押圧手段と、蓋の周縁部を加熱する加熱手段とを備え、加熱手段が、高周波誘導加熱装置であるヒートシール装置がある。（特許文献１）
公知文献を以下に示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−２５４５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の溶着装置では、押圧した時に圧力を受ける受型や受け台が必要であったり、また、容器自体が圧力を受けても容易に変形しないものであったりするものであって、受型や受け台を当てることが出来ず、容器が変形しやすいものである場合には、使用できないものである。
【００１０】
例えば、液体紙容器で、成形後に開口部に蓋部材を取り付ける場合など、例として筒状の胴部の両端に底部材と天部材が取り付けられた液体紙容器で天部材の一隅寄りに開口部からなる飲み口が設けられ、内容物を充填後、フィルム蓋や口栓などの蓋材を取り付ける場合は、加熱手段を押し当てると、容器の飲み口の周辺が押し下げられ、特に飲み口が天部材の中央にない場合には、飲み口の周辺が傾いてしまい、加熱手段と密着しないため、均等な加熱が出来ず、また、容器と蓋部材の密着も悪くなり、溶着不良や、溶着してもしわなどが出来てきれいに仕上がらない。
【００１１】
本発明は、容器などの被着物に、蓋材などの溶着物を溶着させるのに、受型や受台を使用せず、また、被着物が変形しやすいものであっても、溶着不良が起こらずきれいに溶着することの出来る溶着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は係る課題に鑑みなされたものであり、請求項１の発明は、被着物に溶着物を溶着する溶着装置であって、
前記被着物に接した前記溶着物を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記溶着物へ押圧する押圧手段と、
前記被着物が押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置である。
【００１３】
本発明の溶着装置は、以上のような構成であって、押圧手段によって押圧された被着物が変形しても、傾き調整手段によって、加熱手段を被着物に密着させた溶着物に均一に押圧出来るので、被着物を溶着物に溶着するときに、溶着不良が起きない。また、加熱手段が高周波誘導であるので、加熱手段を強く被着物に押圧する必要がなく、変形自体も少なくて済む。
【００１４】
本発明の請求項２の発明は、上方に開口部が設けられた紙容器の前記開口部を塞ぐ蓋材を溶着する溶着装置であって、
前記紙容器の前記開口部を塞ぐ前記蓋材を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記蓋材へ押圧する押圧手段と、
前記紙容器の前記開口部の周辺が前記押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置である。
【００１５】
本発明は、被着物と溶着物がそれぞれ、上方に開口部が設けられた紙容器と前記開口部を塞ぐ蓋材であって、押圧によって変形しやすい紙容器に用いても、傾き調整手段によって、加熱手段を紙容器に密着させた蓋材に均一に押圧出来るので、蓋材を紙容器に溶着するときに、溶着不良が起きない。また、加熱手段が高周波誘導であるので、加熱手段を強く蓋材に押圧する必要がなく、変形自体も少なくて済む。
【００１６】
本発明の請求項３の発明は、筒状の胴部の両端に底部材と天部材が取り付けられ、該天部材の一隅寄りに開口部が設けられた紙容器の前記開口部を塞ぐ蓋材を溶着する溶着装置であって、
前記紙容器の前記開口部を塞ぐ前記蓋材を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記蓋材へ押圧する押圧手段と、
前記紙容器の前記開口部の周辺が前記押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置である。
【００１７】
本発明は、被着物と溶着物がそれぞれ、筒状の胴部の両端に底部材と天部材が取り付けられ、該天部材の一隅寄りに開口部が設けられた紙容器と前記開口部を塞ぐ蓋材であって、天部材の一隅寄りに開口部が設けられた紙容器の開口部周辺を押圧すると、天部材の中心側が、天部材の一隅側より大きくへこみ、変形するが、傾き調整手段によって、加熱手段を紙容器に密着させた蓋材に均一に押圧出来るので、蓋材を紙容器に溶着するときに、溶着不良が起きない。また、加熱手段が高周波誘導であるので、加熱手段を強く蓋材に押圧する必要がなく、変形自体も少なくて済む。
【００１８】
本発明の請求項４の発明は、前記加熱手段の先端にシリコンゴムを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶着装置である。
【００１９】
本発明においては、更に加熱手段の先端部にシリコンゴムが備えられていて、押圧するときに、シリコンゴムで蓋材を押圧することになり、蓋材表面の凹凸をシリコンゴムが吸収し、均一に押圧出来るので溶着不良が起こらない。
【００２０】
本発明の請求項５の発明は、前記傾き調節手段が、前記押圧手段に連続する支持体と該支持体の先端に設けられた球体部と、該球体部を埋設し、前記加熱手段に固定された台座部を有し、埋設された前記球体部が回動自由に前記台座に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶着装置である。
【００２１】
本発明においては、傾き調整手段が上記の構成からなり、球体部と台座が回動自由になっているので、わずかな力で容易に支持体と加熱手段の角度が変わり、加熱手段を紙容器などの被着物の変形に対応し、その傾きを変えることが出来る。
【００２２】
本発明の請求項６の発明は、前記傾き調節手段が、前記加熱手段に接続した受圧板と、該受圧板上に保持された球体を有し、受圧板には前記球体を囲むように３本以上の挿入柱が垂直に設けられ、前記押圧手段より延設された押圧板に設けられた挿入孔に前記挿入柱が挿入され、前記挿入柱の先端部が挿入孔より抜けないように、ストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶着装置である。
【００２３】
本発明においては、傾き調整手段が上記の構成からなり、球体が自由に回転できるようになっていて、受圧板と押圧板の角度がわずかな力で容易に変化するので、加熱手段を紙容器などの被着物の変形に対応し、その傾きを変えることが出来る。尚、球体は、受圧板と、押圧板と３本以上の挿入柱に囲まれているので、外れてしまうことはない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の溶着装置は、以上のように、被着物が押圧によって変形したときに、それに対応して、加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有しているので、容器などの被着物に、蓋部材などの溶着物を溶着させるのに、受型や受台を使用せず、また、被着物が変形しやすいものであっても、溶着不良が起こらずきれいに溶着することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）本発明の溶着装置の一例を模式的に示した説明図である。 （ｂ）本発明の溶着装置の一例で溶着する様子を模式的に示した説明図である。
【図２】本発明の溶着装置の一例の傾き調節手段部の説明図である。
【図３】（ａ）本発明の溶着装置の他の例を模式的に示した説明図である。 （ｂ）本発明の溶着装置の他の例で溶着する様子を模式的に示した説明図である。
【図４】本発明の溶着装置の他の例の傾き調節手段部の説明図である。
【図５】（ａ）本発明の溶着装置に用いられる紙容器の一例の斜視図である。 （ｂ）本発明の溶着装置に用いられる紙容器の一例の断面図である。
【図６】（ａ）本発明の溶着装置に用いられる紙容器の他の例の斜視図である。 （ｂ）本発明の溶着装置に用いられる紙容器の他の例の断面図である。
【図７】本発明の溶着装置に用いられる蓋材の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下本発明を実施するための形態につき説明する。
【００２７】
図１（ａ）は、本発明の溶着装置の一例を模式的に示した説明図、図１（ｂ）は、本発明の溶着装置の一例で溶着する様子を模式的に示した説明図、図２は、本発明の溶着装置の一例の傾き調節手段部の説明図である。
【００２８】
まず、高周波誘導で加熱する加熱手段について説明する。高周波誘導とは、必ずしも、３ＭＨｚ以上の周波数に限らず、交流電流で近傍にある導体に渦電流を発生させる現象を指す。加熱手段は、その近傍の被着物あるいは溶着物にある導体に渦電流を発生させ、これによりジュール熱が発生し加熱するものである。
【００２９】
図１（ａ）は、本発明の溶着装置１の一例を模式的に示した説明図であり、胴部１０が円筒状で、筒状の胴部１０の両端に天部材１１と底部材１２が取り付けられ、被着物である該天部材１１の一隅寄りに開口部１３が設けられた液体紙容器の開口部１３に、溶着物であるスパウト１４とキャップ１７からなる口栓のスパウト１４のフランジ部１６を溶着しようとしている状態を示している。
【００３０】
本例の溶着装置１は、加熱手段２の上部に、台座３が取り付けられていて、台座３には球体部４がその埋設され、球体部４には、棒状体５が接続して設けられている。そして、棒状体５は押圧手段６により上下に移動可能となっていて、この上下の移動によって、棒状体５に繋がっている球体部４が上下し、台座３を上下させて、加熱手段２がスパウト１４のフランジ部１６を押圧したり、上方に戻したりできるようになっている。また、加熱手段２の先端には、溶着物であるスパウト１４のフランジ部１６に接する面に、シリコンゴム７が取り付けられ、溶着物の表面に凹凸があっても均一に圧力がかかるようになっている。
【００３１】
押圧手段６として、エアーシリンダーが設けられており、エアーによって、エアーシリンダーのロッドが上下に動き下に移動させたときに押圧するようになっている。本図では、エアーシリンダーのロッドが前記棒状体５と一体として描かれているが、別体で、設けて固定されていても良い。
【００３２】
加熱手段２は、配線によって高周波電源に接続されていて（図示せず）、高周波を加熱手段２に流すことによって、近傍にある金属などの導体を発熱させる。スパウト１４は筒状部１５とフランジ部１６からなっていて、フランジ部１６は、樹脂フィルムとアルミニウム箔が積層されたフィルムを、リング状に打ち抜き、インジェクションの型のフランジ部の位置に装着して、スパウト１４の成形と同時に一体化するインモールド成形によって作られている。このようにすることによって、フランジ部１６にアルミニウム箔層を有するスパウト１４が得られる。尚、キャップ１７がスパウト１４の筒状部１５を覆うように螺合している。（図７を参照）
本例では、アルミニウムを導体としてあげたが、他の導体を層として設けていてもかまわない。例えば、ニクロム、鉄、銅、銀、金、白金などの金属が使用可能であり、また、金属以外の導体も使用可能である。
【００３３】
このアルミニウム箔が高周波によって発熱して、開口部１３にスパウト１４が溶着される。本願で高周波誘導を加熱手段２に用いるのは、強い押圧を必要としないためである。熱板シールなどでは、例えば、１Ｋｇ／ｍ２あるいはそれ以上の押圧が必要であり、超音波では更にそれ以上の圧力では挟む必要があるが、高周波誘導加熱では、被着体と溶着物は密着していれば、融着が可能である。
【００３４】
また、層間に積層されたアルミニウム箔が加熱されるため、シール面と加熱されるアルミニウム箔との距離を近くすることで、加熱部分とシール面との距離を近くすることが出来る。熱板シールでは、スパウトの外面から加熱することになり、シール面が溶融する前に、スパウトの外面が融けて形状が維持できなくなってしまうが、高周波誘導加熱ならスパウト１４のフランジ部１６の厚みが厚くとも容易に溶着できる。
【００３５】
図１（ｂ）は、本例の溶着装置を用いて、溶着する様子を模式的に示した説明図である。押圧手段６のエアーシリンダーによって、棒状体５と球体部４が下に押し下げられ、加熱手段２が容器の開口部１３を塞ぐようにセットされたスパウト１４のフランジ部１６に接する。このとき、開口部１３は、天部材１１の一隅寄りにあるため、開口部１３の天部材１１の一隅側より、天部材１１の中心寄りの方が、押し下げ圧力に弱く、開口部１３の周縁部で図のように傾きが生ずる。
【００３６】
そのとき、球体部４は、図２のように、その半分以上が台座３に設けられた球体部４と略同形の窪みに埋設され、抜けることが無く、且つ、棒状体５に台座３がぶつからない範囲で回動が自由になっているので、台座３は球体部４を中心にして回転し、開口部１３の傾きに応じて台座３も傾き、台座３が取り付けられている加熱手段２も開口部１３の傾きに応じて傾き、開口部１３の周縁部にスパウト１４のフランジ部１６を密着させた状態を保つ。
【００３７】
この状態で加熱手段２に高周波電流を流すと、高周波誘導によって、フランジ部１６のアルミニウム箔が発熱して、樹脂を溶かして、フランジ部１６を開口部１３の周縁部に溶着させる。以上のようにして、紙容器の開口部１３に蓋材である口栓のスパウト１４を溶着することが出来る。
【００３８】
次に、本発明を実施するための他の形態につき説明する。
【００３９】
図３（ａ）は、本発明の溶着装置の他の例を模式的に示した説明図、図３（ｂ）は、本発明の溶着装置の他の例で溶着する様子を模式的に示した説明図、図４は、本発明の溶着装置の他の例の傾き調節手段部の説明図である。
【００４０】
図３（ａ）は、本発明の溶着装置の他の例を模式的に示した説明図であり、胴部１０が円筒状で、筒状の胴部１０の両端に天部材１１と底部材（図示していない）が取り付けられ、被着物である該天部材１１の一隅寄りに開口部１３が設けられた紙容器の開口部１３に、溶着物であるスパウト１４とキャップ１７からなる口栓のスパウト１４のフランジ部１６を溶着しようとしている状態を示している。
【００４１】
本例の溶着装置２１は、加熱手段２の上端から支持棒２２を介して受圧板２３と、該受圧板２３から上に向けて垂直な４本の挿入柱２４が継合されていて、前記加熱手段２よりロッド２８を介して延設された押圧板２６に設けられた挿入孔２７に前記挿入柱２４が挿
入され、先端部が挿入孔２７より抜けないように、ストッパー２９が設けられている。そして、前記４本の挿入柱２４の間に囲まれて、受圧板２３と押圧板２６に挟まれて球体２５が設置されている。
【００４２】
押圧手段６として、エアーシリンダーが設けられており、エアーによって、エアーシリンダーのロッドが上下に動き下に移動させたときに押圧するようになっている。本図では、エアーシリンダーのロッド自体を押圧板６に延設されたロッド２８としているが、別体で設けて継合させても良い。
【００４３】
加熱手段２は、前例と同様に、配線によって高周波電源に接続されていて（図示せず）、高周波電流を加熱手段２に流すことによって、近傍にある金属などの導体を発熱させる。スパウト１４は筒状部１５とフランジ部１６からなっていて、フランジ部１６は、樹脂フィルムの間にアルミニウム箔が積層されたフィルムを、リング状に打ち抜き、インジェクションの型に装着して、スパウト１４の成形と同時に筒状部１５と一体に成形するインモールド成形によって作られている。このようにすることによって、フランジ部１６にアルミニウム箔層を有するスパウト１４が得られる。
【００４４】
本例では、アルミニウムを導体としてあげたが、アルミニウムの代わりに他の導体を層として設けてもかまわない。例えば、ニクロム、鉄、銅、銀、金、白金などの金属が使用可能であり、また、金属以外の導体も使用可能である。
【００４５】
このアルミニウム箔が高周波によって発熱して、開口部１３にスパウト１４のフランジ部１６が溶着される。本願で高周波誘導を加熱手段２に用いるのは、強い押圧を必要としないためである。熱板シールなどでは、例えば、１Ｋｇ／ｍ２あるいはそれ以上の押圧が必要であり、超音波では更にそれ以上の圧力では挟む必要があるが、高周波誘導加熱では、被着体と溶着物は密着していれば、融着が可能である。
【００４６】
また、層間に積層されたアルミニウム箔が加熱されるため、シール面と加熱されたアルミニウム箔との距離を近くすることで、加熱部分とシール面との距離を近くすることが出来る。熱板シールでは、スパウトの外面から加熱することになり、シール面が溶融する前に、スパウトの外面が融けて形状が維持できなくなってしまうが、高周波誘導加熱ならスパウト１４のフランジ部１６の厚みが厚くとも容易に溶着できる。
【００４７】
図３（ｂ）は、溶着する様子を模式的に示した説明図である。押圧手段６のエアーシリンダーによって、ロッド２８と押圧板２６が下に押し下げられ、押圧板２６が球体２５を押し下げる。更に球体２５は、受圧板２３とそれに継合する支持棒２２を押し下げ、加熱手段２が容器の開口部１３にセットされたスパウト１４のフランジ部１６に接する。
【００４８】
このとき、開口部１３は、天部材１１の一隅にあるため、開口部１３の天部材１１の一隅側より、天部材１１の中心側の方が、押し下げ圧力に弱く、開口部１３の周縁部で図のように傾きが生ずる。
【００４９】
押圧板２６と受圧板２３は、球体２５を介して、押圧され、押圧板２６と受圧板２３の角度は自由に変化できるので、結果として、受圧板２３に支持棒２２を介して継合する加熱手段２は、開口部１３の周縁部の傾きに合わせて、その傾きを変えることが出来、開口部１３の周縁部にスパウト１４のフランジ部１６を密着させた状態を保つ。
【００５０】
この状態で加熱手段２に高周波電流を流すと、高周波誘導によって、フランジ部１６のアルミニウム箔が発熱して、樹脂を溶かして、フランジ部１６を開口部１３の周縁部に溶着させる。尚、球体２５は、押圧を受けても容易に変形しない金属、ガラス、硬質プラス
チックなどの剛性のある材料で作られていることが望ましい。
【００５１】
本例の溶着装置２１について、詳しく説明する。図４（ａ）は、溶着装置２１を分解した状態を示す。また、図４（ｂ）は、押圧板２６を上から見た形状を示す。押圧手段６は、ロッド２８を下に押し下げ、また、上に戻せるようになっている。そして、ロッド２８の下端には押圧板２６が継合していて、ロッド２８との上下移動に伴って動くようになっている。押圧板２６は、上から見ると、図４（ｂ）のように、中心にロッド２８が継合され、ロッド２８を中心に、挿入孔２７が３個以上（図では４個）設けられている。
【００５２】
受圧板２３は、下方に支持棒２２を介して加熱手段２に接続していて、加熱手段の下端には、シリコンゴム７が設けられている。そして、受圧板２３の上面には、挿入柱２４が３本以上（この場合は４本）垂設されており、溶着装置２１を組み立てる場合は、受圧板２３の上で、４本の挿入柱２４の間に、球体２５を入れて、挿入柱２４を押圧板２６の挿入孔２７にそれぞれ挿入し、ストッパー２９で挿入柱２４が挿入孔２７より抜けないように止める。挿入柱２４は、球体２５の直径より長く挿入柱２４の上端が押圧板２６の上に出るようにしてある。これにより、押圧板２６と受圧板２３の傾きは自由に変わる事が出来る。
【００５３】
次に、被着物である紙容器と溶着物である蓋材について説明する。図５（ａ）は紙容器の一例の斜視図であり、図５（ｂ）は紙容器の一例の断面図である。本例の紙容器は筒状の胴部１０と、その上下両端に天部材１１と底部材１２が設けられている。底部材１２の周縁部を垂直に下方に折り、胴部１０の下端寄りに差込み、胴部１０の下端を内方から上方に折り曲げ、底部材１２の周縁部を包むよう接着する。
【００５４】
同様に、天部材１１の周縁部を垂直に折って立ち上げ、胴部１０の上端寄りに差込み、胴部１０の上端を内方から下方に折り曲げ、天部材１１の垂直に立ち上げた周縁部を包むようにして接着して本例の紙容器を形成する。尚、天部材１１には開口部１３が開けられている。
【００５５】
図６（ａ）は紙容器の他の例の斜視図であり、図６（ｂ）は紙容器の他の例の断面図である。本例の紙容器は筒状の胴部１０と、その下端に底部材１２を設け、上端は、トップカールを設けて、トップカール部３０の上端に紙蓋（天部材１１）が接着されている。
【００５６】
本例の紙容器の底部分は前例と同様である。底部材１２の周縁部を垂直に下方に折り、胴部１０の下端寄りに差込み、胴部１０の下端を内方から上方に折り曲げ、底部材１２の周縁部を包むよう接着する。胴部１０の上端は、外側に曲げてトップカール部３０を形成して、そのトップカール部３０に紙を主体とする紙蓋（天部材１２）を接着させて紙容器を形成する。尚、紙蓋（天部材１２）には開口部１３が開けられている。
【００５７】
図７は、キャップ１７とスパウト１４からなる蓋材の一例の口栓である。本例では、キャップ１７とスパウト１４は螺合している。スパウト１４は紙容器の開口部周縁部に溶着するフランジ部１６と、内容物の取り出し口となる筒状部１５とを有す。本例では更に、筒状部１５の下方に取り出し口を封止する封鎖板１８と、封鎖板１８を開封するためのプルリング１９を有している。また、フランジ部１６の層間には、導体２０であるアルミニウム箔が埋設されている。
【００５８】
本例では、蓋材として口栓の一例を説明したが、本発明においては他の形状の口栓であっても、フランジ部があり、その層間に導体を有していれば、どのような形状の口栓でもかまわない。また、口栓に限ることはなく、蓋材として、フィルム状やシート状の積層体の蓋材も包含される。積層体の蓋材に、アルミニウム箔などの導体が積層されていれば、本発明の溶着装置で使用可能である。
【００５９】
また、紙容器として２例を説明したが、これに限るものではない。紙容器上部に蓋材で塞ぐ開口部が設けられた紙容器であればよい。また、紙容器などの被着物としては、容易に押圧によって変形しやすい被着物であって、溶着物を高周波誘導によって、加熱して溶着するものであればかまわない。
【００６０】
傾き調整手段についても、前述の２例以外のものでもかまわない。例えば、市販されているユニバーサルジョイントを用いても良い。本発明の溶着装置１の一例で説明した傾き調整手段に類似しているツェッパジョイントを用いても良いし、十字形のクロススパイダを用いたカルダンジョイントを用いても良い。また、押圧によって変形して傾く向きが、一方向である紙容器などの被着物であれば、十字形のクロススパイダを用いずに、ひとつの回転軸で回動可能に連結されているものも傾き調整手段として使用できる。
【００６１】
なお、本発明において、紙容器は紙を主体し、溶着のための樹脂層が溶着部の外層にあればよい。紙容器の内容物としては液体に限らず、蓋材を開けて取り出し可能なものなら限定されない。本発明の溶着装置で用いられる紙容器に充填されるものとしては、液体なら醤油、だしの素、酢類、そば・うどんつゆなどの調味料や、ドレッシング、薬品などがあげられる。また、顆粒ならば和風、中華、洋風の顆粒状の調味料や、ふりかけ、スープの素、薬品などがあり、また、粉体であれば、小麦粉や粉末薬品などに使用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・溶着装置
２・・・加熱手段
３・・・台座
４・・・球体部
５・・・棒状体
６・・・押圧手段
７・・・シリコンゴム
１０・・・胴部
１１・・・天部材
１２・・・底部材
１３・・・開口部
１４・・・スパウト
１５・・・筒状部
１６・・・フランジ部
１７・・・キャップ
１８・・・封鎖板
１９・・・プルリング
２０・・・導体
２１・・・溶着装置
２２・・・支持棒
２３・・・受圧板
２４・・・挿入柱
２５・・・球体
２６・・・押圧板
２７・・・挿入孔
２８・・・ロッド
２９・・・ストッパー
３０・・・トップカール部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被着物に溶着物を溶着する溶着装置であって、
前記被着物に接した前記溶着物を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記溶着物へ押圧する押圧手段と、
前記被着物が押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置。
【請求項２】
上方に開口部が設けられた紙容器の前記開口部を塞ぐ蓋材を溶着する溶着装置であって、
前記紙容器の前記開口部を塞ぐ前記蓋材を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記蓋材へ押圧する押圧手段と、
前記紙容器の前記開口部の周辺が前記押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置。
【請求項３】
筒状の胴部の両端に底部材と天部材が取り付けられ、該天部材の一隅寄りに開口部が設けられた紙容器の前記開口部を塞ぐ蓋材を溶着する溶着装置であって、
前記紙容器の前記開口部を塞ぐ前記蓋材を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記蓋材へ押圧する押圧手段と、
前記紙容器の前記開口部の周辺が前記押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置。
【請求項４】
前記加熱手段の先端にシリコンゴムを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶着装置。
【請求項５】
前記傾き調節手段が、前記押圧手段に連続する支持体と該支持体の先端に設けられた球体部と、該球体部を埋設し、前記加熱手段に固定された台座部を有し、埋設された前記球体部が回動自由に前記台座に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶着装置。
【請求項６】
前記傾き調節手段が、前記加熱手段に接続した受圧板と、該受圧板上に保持された球体を有し、受圧板には前記球体を囲むように３本以上の挿入柱が垂直に設けられ、前記押圧手段より延設された押圧板に設けられた挿入孔に前記挿入柱が挿入され、前記挿入柱の先端部が挿入孔より抜けないように、ストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶着装置。
【請求項１】
被着物に溶着物を溶着する溶着装置であって、
前記被着物に接した前記溶着物を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記溶着物へ押圧する押圧手段と、
前記被着物が押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置。
【請求項２】
上方に開口部が設けられた紙容器の前記開口部を塞ぐ蓋材を溶着する溶着装置であって、
前記紙容器の前記開口部を塞ぐ前記蓋材を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記蓋材へ押圧する押圧手段と、
前記紙容器の前記開口部の周辺が前記押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置。
【請求項３】
筒状の胴部の両端に底部材と天部材が取り付けられ、該天部材の一隅寄りに開口部が設けられた紙容器の前記開口部を塞ぐ蓋材を溶着する溶着装置であって、
前記紙容器の前記開口部を塞ぐ前記蓋材を高周波誘導で加熱する加熱手段と、
該加熱手段を前記蓋材へ押圧する押圧手段と、
前記紙容器の前記開口部の周辺が前記押圧によって変形したときに、それに対応して、前記加熱手段の向きを変える傾き調節手段を有することを特徴とする溶着装置。
【請求項４】
前記加熱手段の先端にシリコンゴムを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶着装置。
【請求項５】
前記傾き調節手段が、前記押圧手段に連続する支持体と該支持体の先端に設けられた球体部と、該球体部を埋設し、前記加熱手段に固定された台座部を有し、埋設された前記球体部が回動自由に前記台座に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶着装置。
【請求項６】
前記傾き調節手段が、前記加熱手段に接続した受圧板と、該受圧板上に保持された球体を有し、受圧板には前記球体を囲むように３本以上の挿入柱が垂直に設けられ、前記押圧手段より延設された押圧板に設けられた挿入孔に前記挿入柱が挿入され、前記挿入柱の先端部が挿入孔より抜けないように、ストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１８９９７６（Ｐ２０１１−１８９９７６Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５８９７８（Ｐ２０１０−５８９７８）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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